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論文

Characterization of TiO$$_{2}$$-doped Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$

土谷 邦彦; 河村 弘

Fusion Technology, 39(2-Part2), p.624 - 627, 2001/03

核融合炉ブランケットで用いられるリチウム含有セラミックス製トリチウム増殖材として、取扱いの容易さ、トリチウム放出特性等の観点からリチウムタイタネイト(Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$)微小球が有望視されている。一方、良好なトリチウム放出性確保の観点から、微小球製造時におけるLi$$_{2}$$TiO$$_{3}$$の結晶粒径を5$$mu$$m以下に制御することが求められている。そのため、Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$にTiO$$_{2}$$を添加することを考案し、湿式造粒法により試作試験を行った。その結果、5~10%のTiO$$_{2}$$添加により、焼結後の結晶粒径が5$$mu$$m以下に制御できる見通しを得た。また、5%TiO$$_{2}$$添加Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$の熱伝導率は、無添加Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$とほぼ同等であるが、10%TiO$$_{2}$$添加では元のLi$$_{2}$$TiO$$_{3}$$よりも約1割高くなり、熱特性が向上することが明らかになった。これは、10%TiO$$_{3}$$添加の場合には、熱伝導率が高いLi$$_{4}$$Ti$$_{5}$$O$$_{12}$$が生成するためと考えられる。

論文

Development of wet process with substitution reaction for the mass production of Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$ pebbles

土谷 邦彦; 河村 弘

Journal of Nuclear Materials, 283-287(Part.2), p.1380 - 1384, 2000/12

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(00)00099-4
 被引用回数：53 パーセンタイル：93.78(Materials Science, Multidisciplinary)

低温での良好なトリチウム放出特性、化学的安定性等の観点から、核融合炉ブランケットで用いられるトリチウム増殖材として、微小球形状のリチウムタイタネイト(Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$)が注目されている。本研究では、湿式造粒法の内、置換型ゲル化法によるLi$$_{2}$$TiO$$_{3}$$微小球の製造試験を行い、製造した微小球の基本的特性を調べた。微小球製造試験の結果、振動滴下装置を用いた場合の最適滴下組成が決定された。また、製造したLi$$_{2}$$TiO$$_{3}$$微小球の基本的特性を調べた結果、焼結密度は約80%T.D.、真球度(微小球直径の長径/短径比)が1.05であり、均一でかつ大量の微小球製造に見通しを得た。

論文

Mass fabrication development of Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$ pebbles with automatic dropping system

土谷 邦彦; 河村 弘; 渡海 和俊*; 淵之土 克宏*; 澤田 博司*

Fusion Technology 1998, 2, p.1293 - 1296, 1998/00

核融合炉ブランケットで用いられるトリチウム増殖材として、低温でのトリチウム放出特性等の観点から、微小球形状のリチウムタイタネイト(Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$)が注目されている。本研究では、振動滴下装置を開発し、湿式造粒法によるLi$$_{2}$$TiO$$_{3}$$微小球の製造試験を行うとともに、製造した微小球の基本的特性を調べた。製造試験の結果、開発した振動滴下装置を用いた場合の最適滴下原液組成が決定されるとともに、ノズル振動数が80Hzの時、真球性の良い微小球製造が可能であった。また、製造したLi$$_{2}$$TiO$$_{3}$$微小球の基本的特性を調べた結果、焼結密度が80~85%T.D.、真球度(微小球直径の長径/短径比)が1.1以下であり、十分使用可能であるとともに、均一でかつ大量の微小球製造に見通しを得た。

論文

Fabrication development of Li$$_{2}$$O pebbles by wet process

土谷 邦彦; 斎藤 滋; 河村 弘; 渡海 和俊*; 淵之上 克宏*; 古谷 武*

Journal of Nuclear Materials, 253, p.196 - 202, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(97)00312-7
 被引用回数：10 パーセンタイル：63.58(Materials Science, Multidisciplinary)

核融合炉ブランケットで用いられるトリチウム増殖材として、リチウム含有セラミックスが有望視されている。特に、リチウム含有セラミックスの中で、酸化リチウム(Li$$_{2}$$O)が注目されている。一方、ブランケット設計の観点から、トリチウム増殖材の形状として、微小球が採用され各種製造法により微小球製造技術開発が行われている。製造法の中で、湿式造粒法が、大量製造性がよく、かつ、トリチウム増殖材の再処理の観点からも優れていることが明らかとなった。しかしながら、予備製造試験では、酸化リチウムの密度が55%T.D.であった。そこで、本研究では、湿式造粒法による酸化リチウム微小球の密度向上試験を行うとともに、酸化リチウム微小球の特性評価を行った。密度向上試験結果から、ゲル球の熟成温度変更、低焼温度の変更、熱分解温度の変更等により、目標値(80~85%T.D.)を達成することができた。

論文

Fabrication development and preliminary characterization of Li$$_{2}$$TiO$$_{3}$$ pebbles by wet process

土谷 邦彦; 河村 弘; 淵之上 克宏*; 澤田 博司*; 渡海 和俊*

Journal of Nuclear Materials, 258-263, p.1985 - 1990, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(98)00229-3
 被引用回数：67 パーセンタイル：97.25(Materials Science, Multidisciplinary)

核融合炉ブランケットで用いられるトリチウム増殖材として、低温でのトリチウム放出性等の観点から、微小球形状のリチウムタイタネイトが注目されている。一方、微小球の製造方法としては、低コストで生産性に優れていること、再処理から得られたリチウムを有効利用できること等の観点から湿式造粒法が最も有望視されている。そのため、本研究では、湿式造粒法によるリチウムタイタネイト微小球の各種製造試験を行うとともに、得られた微小球の基本的特性を調べた。これら製造試験の結果、微小球焼結密度が81%T.D.となり、目標焼結密度(80~85%T.D.)を満足する製造条件(熟成温度:-30$$^{circ}$$C・1時間、焼結温度:1400$$^{circ}$$C・4時間)が明らかになった。上記条件により製造したリチウムタイタネイト微小球の基本的特性を調べた結果、真球度(微小球直径の長径/短径比)は1.0~1.2、圧潰荷重は46Nであり、十分実使用可能であることがわかった。

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